如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上, t =0 时刻,将金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,通过安装在弹簧下端的压力传感器得到弹簧对它的压力 F 随时间 t 变化的图像,用速度探测仪得到小球速度 v 随时间 t 变化的图像,如图乙所示,不计空气阻力( g 取 10N/kg ),下列说法正确的是( )
A .从小球接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中,小球的机械能不变
B .从小球接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中,小球的动能减小
C .从 t =0 到 t 3 时刻,小球减小的重力势能等于弹簧获得的弹性势能
D .从 t 2 到 t 3 时刻,小球的速度减小,动能减小,重力势能增加
C
【详解】 A .小球与弹簧接触后,弹簧被压缩,小球的机械能转化为弹簧的弹性势能,小球的机械能减小,故 A 错误;
B .由图可知,在 t 1 ~ t 2 时间段内,小球的速度增加,到 t 2 末,速度达到最大值,在 t 2 ~ t 3 时间段内,小球的速度减小,到 t 3 末,速度变为 0 ,此时小球到达最低点,即小球的速度先增大后减小,运动过程中小球的质量不变,所以小球动能的变化情况是先增大后减小,故 B 错误;
C .小球与弹簧接触后,弹簧被压缩,小球的机械能转化为弹簧的弹性势能,所以小球减小的重力势能等于弹簧获得的弹性势能,故 C 正确;
D .由图可知,从 t 2 到 t 3 时刻,当弹簧的压缩量增大,小球的速度逐渐变为 0 ,所以小球的速度减小,动能减小,小球的高度降低,所以重力势能减小,故 D 错误。
故选 C 。